Die Welt der Metalle
© Fotolia: Björn Wylezich
Metalle sind nicht nur in der technischen Welt von Bedeutung, sondern kommen in geringen Spuren auch im menschlichen Körper vor. Viele davon sind essenziell. Essenziell bedeutet, dass diese Stoffe für das Funktionieren des Körpers notwendig sind. Dabei wird zwischen Spurenelementen und Mengenelementen unterschieden. Als Mengenelement wird ein Stoff bezeichnet, der in einem Medium in einem Massenanteil von mehr als 50 Milligramm pro Kilogramm Körpergewicht vorkommt. Ein für den Menschen wichtiges Mengenelement ist beispielsweise Magnesium. Auch für die Pflanzenwelt sind Metalle wichtig, man kann sie aus Pflanzen extrahieren und für die Aufnahme von Mensch und Tier aufbereiten. Als besonderes Beispiel sei hier »organisches Germanium« genannt.
Nachfolgend werden jene Metalle erörtert, die sich zur Herstellung von kolloidalen Flüssigkeiten – Dispersionen – mithilfe von entsprechenden Metallelektroden und Kolloidgeneratoren eignen. Alle angeführten Metalle zeichnen sich in der Praxis durch eine einfache Handhabung aus.
Eisen
Eisen besitzt das Elementsymbol Fe von lateinisch ferrum und ist ein chemisches Element mit der Ordnungszahl 26. Es zählt zu den am häufigsten vorkommenden Elementen auf der Erde, droht in Verbindung mit Sauerstoff aber zu rosten, weshalb nur selten Eisengegenstände aus der Vergangenheit erhalten geblieben sind.
Vorkommen
Eisen findet sich in Erzen, die weltweit auffind- und abbaubar sind. In der Eisenzeit wurde es vor allem aus offenliegenden Vorkommen – sogenanntem Raseneisen – gewonnen.
China ist mit 630 Millionen Tonnen (Stand 2013) der größte Hersteller von Roheisen, gefolgt von Japan und Russland.
Als Spurenelement ist Eisen in Hülsenfrüchten, Leber und Vollkornbrot reichlich enthalten.
Kulturhistorische Bedeutung
Eisen steht für Festigkeit und Unbeugsamkeit. Da Eisen magnetisiert werden kann, schrieb man ihm in der Antike sogar übernatürliche Kräfte zu.
Die Gewinnung von Eisen stellte einen großen Fortschritt für die Metallurgie der Frühzeit dar, weil sich dieses Metall durch seine Härte auszeichnet und überdies in viel größerem Umfang verfügbar war als Zinn, das in der Bronzezeit zu Bronze legiert wurde. Aus diesem Grund gewann es an Beliebtheit und avancierte zu einem wichtigen Material für die Herstellung verschiedenster Objekte wie Waffen, Räder, Wagen oder Gefäße.
Medizinhistorische Bedeutung
Ein biomedizinischer Doktorand namens Christopher Charles arbeitete an Lösungen, um den Eisenmangel in der kambodschanischen Bevölkerung zu beheben, und entwickelte ein ebenso interessantes wie praktikables Verfahren: den sogenannten »Lucky Iron Fish«. Dabei handelt es sich um einen Eisenkörper in Form eines kleinen Fisches, eines kambodschanischen Glückssymbols, der bei der Zubereitung der täglichen Mahlzeiten 10 Minuten lang mitgekocht wird. Während des Kochens löst sich ein kleiner Prozentsatz des Eisens, sodass im Laufe von bis zu 5 Jahren durchschnittlich 75 Prozent des täglichen Eisenbedarfs einer ganzen Familie abgedeckt werden können. Dieser »Eisenfisch« hat eine ungefähre Länge von 7,6 Zentimetern und wiegt 200 Gramm.
Allgemeine Heilwirkung
Eisen übernimmt im Körper des Menschen essenzielle Aufgaben. Es ist Bestandteil von roten Blutkörperchen und Muskelfarbstoff, unentbehrlich für den Transport von Sauerstoff sowie den Abtransport von Kohlendioxid und bedeutsam für eine zuverlässige Abwehrfunktion, wirkt antioxidativ und nimmt am enzymatischen Energiestoffwechsel teil.
Sowohl Eisenmangel wie auch Eisenüberschuss können dem menschlichen Körper zu schaffen machen. Mit Eisenmangel assoziierte Symptome und Beschwerden sind unter anderem Blässe, brüchige Nägel und Rillenbildung, Haarausfall, Kopfschmerzen und Schwindelgefühl, Konzentrationsstörungen und Müdigkeit, Eisenmangelanämie, Belastungsdyspnoe und Herzinsuffizienz. Eisenüberschuss hingegen führt zu Gewebeschäden und Vergiftungserscheinungen in den Gelenken, der Hirnanhangdrüse, Bauchspeicheldrüse und Leber, denn das überschüssige Eisen lagert sich in den Organen ab, was im schlimmsten Fall sogar zu Organversagen führen kann.
Besonders wichtig wird Eisen, wenn Gehirn und Nervensystem durch Infektionen angegriffen werden. Auch in Fällen von Depressionen und Angstzuständen ist es ratsam, die Nahrung um geeignete Eisenpräparate zu ergänzen. Bei ihrer Einnahme ist jedoch zu berücksichtigen, dass die Resorption von Eisen durch bestimmte Stoffe – beispielsweise das Tannin in Tee und Kaffee – behindert werden kann. Der wirksamste Förderstoff für die Eisenresorption ist Vitamin C.
15‒18 Jahre | 12 mg pro Tag | 15 mg pro Tag |
19‒50 Jahre | 10 mg pro Tag | 15 mg pro Tag |
über 50 Jahre | 10 mg pro Tag | 10 mg pro Tag |
Medizinische Anwendung
Die zusätzliche Aufnahme von Eisen sollte immer nur in Absprache mit dem behandelnden Arzt oder Heilpraktiker geschehen. Bevor man zu synthetischen Eisenpräparaten greift, ist es ratsam, dem Eisenmangel zunächst durch eine entsprechende Ernährungsumstellung entgegenzuwirken.
Germanium
Germanium wurde erst im Jahr 1886 entdeckt und verdankt seinen Namen dem Heimatland seines deutschen Entdeckers Clemens Winkler: Das lateinische Germania bedeutet Deutschland. Germanium ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol Ge und der Ordnungszahl 32 im Periodensystem der Elemente. Es wird den Halbmetallen zugerechnet und nach der neueren Definition den Halbleitern. Es hat eine dunkelgraue bis silbrige Farbe, seine Bruchkanten sind hochglänzend. Elementares Germanium hat eine spröde Struktur und ist bei Raumtemperatur beständig. Im festen Zustand ist seine Dichte geringer als in flüssiger Form.
Vorkommen
Germanium kommt zwar auf dem gesamten Globus vor, doch nur in geringen Konzentrationen. So beträgt sein Durchschnittsgehalt innerhalb der Erdkruste 1,5 Gramm pro Tonne. Auch einige Pflanzen reichern im Laufe ihres Daseins Germanium an, wobei die Menge je nach Standort variiert. Dazu gehören insbesondere Aloe mit 77 Milligramm pro Kilogramm, Beinwell mit 152 Milligramm pro Kilogramm und Knoblauch mit 754 Milligramm pro Kilogramm.
Was bedeutet der pH-Wert?
Die Definition des pH-Wertes beschreibt die Wasserstoffionenkonzentration.
Ein Wassermolekül lässt sich in ein Wasserstoffion (H+) und ein Hydroxidion (OH-) zerlegen:
H2O = H+ + OH-
Diese Ionen besitzen ganz bestimmte chemische Eigenschaften. Wasserstoffionen sind Ionen mit positiver Ladung und wirken als starke Säure. Die Hydroxidionen sind Ionen mit negativer Ladung und wirken als starke Base. Wenn diese Ionen in reinem Wasser im gleichen Verhältnis (1:1) vorliegen, ist das Wasser neutral und weist den pH-Wert 7,4 auf.
Ändert sich dieses Verhältnis, ändert sich auch der pH-Wert: Sind mehr Wasserstoffionen und weniger Hydroxidionen vorhanden, wird die Lösung sauer und der pH-Wert sinkt. Sind weniger Wasserstoffionen und mehr Hydroxidionen vorhanden, wird die Lösung basischer beziehungsweise alkalischer und der pH-Wert steigt.
Kulturhistorische Bedeutung
Da Germanium erst im ausgehenden 19. Jahrhundert entdeckt wurde, ist dieses Metall nicht Teil der älteren Kulturgeschichte. Germanium fand zunächst besonders in der Elektronikindustrie Anwendung, allerdings erwies sich Silizium als strapazierfähiger und verdrängte Germanium aus diesem Industriezweig.
Medizinhistorische Bedeutung
Sogenanntes organisches Germanium wurde in den 1960er-Jahren von dem japanischen Arzt Dr. Kazuhiko Asai aus organischen Stoffen extrahiert und für eine eventuelle medizinische Nutzung nutzbar gemacht. Die Extraktion aus biologischen Stoffen ist aufwendig und das gewonnene organische Germanium dementsprechend teuer. Für wissenschaftliche Studien und medizinische Zwecke gewonnenes Germanium nennt sich GE 132 beziehungsweise Germanium Sesquioxid. Der Preis für 100 Gramm dieses pulverförmigen Stoffes beträgt zwischen 1500 und 3600 Euro.
Allgemeine Heilwirkung
Alternativmedizinische Internetseiten und – foren versprechen wahre Wunder durch die Einnahme von Germanium, denn es soll eine basische Wirkung besitzen und den in unseren Breiten meist übersäuerten Säure-Basen-Haushalt wieder ins Gleichgewicht bringen können. Ein übersäuerter Körper entsteht in erster Linie durch zu viele Wasserstoffionen im Körper. Aufgrund seiner biochemischen Eigenschaften ist Germanium in der Lage, diese Wasserstoffionen an sich zu binden; anschließend wird das Germanium vom Körper nahezu vollständig ausgeschieden. Therapieempfehlungen mit dem Halbmetall Germanium gehen auf den...